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初识 STM32
2007 年 6 月,ST 在北京发布了全球第一款基于 ARM Cortex M3 内核的 32 位通用微控制 器芯片:STM32F103,以优异的性能,丰富的资源,超高的性价比,迅速占领市场,从此一鸣 惊人,一发不可收拾,截止到 2020 年 6 月,STM32 累计出货量超过 45 亿颗。 战舰开发板使用的 STM32F103ZET6 芯片如图 2.1.1 所示: 1,超低的价格。8 位机的价格,32 位机的性能,是 STM32 最大的优势。 2,超多的外设。STM32 拥有包括:FMC、TIMER、SPI、IIC、USB、CAN、IIS、SDIO、 ADC、DAC、RTC、DMA 等众多外设及功能,具有极高的集成度。 3,丰富的型号。STM32 仅 M3 内核就拥有 F100、F101、F102、F103、F105、F107、F207、 F217 等 8 个系列上百种型号,具有 QFN、LQFP、BGA 等封装可供选择。同时 STM32 还推出 了 STM32L 和 STM32W 等超低功耗和无线应用型的 M3 芯片,另外,ST 还推出了 STM32F4/F7/H7 等更高性能的芯片。 4,优异的实时性能。150 个中断,16 级可编程优先级,并且所有引脚都可以作中断输入。 5,杰出的功耗控制。STM32 各个外设都有自己的独立时钟开关,可以通过关闭相应外设 的时钟来降低功耗。 6,极低的开发成本。通过串口即可下载程序,而且相应的仿真器也很便宜,支持 JTAG&SWD 调试接口,最少仅 2 个 IO 口即可实现仿真调试,极大的降低了开发成本。 STM32 与 51 的性能对比:STM32 目前总共有 5 大类,18 个系列 STM32 的命名规则 这里我们只要遵循:由高到低,由大到小 的原则 由高到低由高到低原则:在不能评估项目所需性能的时候,可以考虑先选择高性能的 STM32 型号进 行开发,比如选择 F4/F7/H7 等,在高性能 STM32 上面完成关键性能(即最需要性能的代码) 开发验证,如果满足使用要求,则可以降档,如从 H7→F7→F4→F1,如不满足要求,则可以升 档,如从 F4→F7→H7,通过此方法找到最佳性价比的 STM32 系列。 由大到小由大到小原则:在不能评估项目所需 FLASH 大小、SRAM 大小、GPIO 数量、定时器等资 源需求的时候,可以考虑先选择容量较大的型号进行开发,比如选择 512K/甚至 1M FLASH 的 型号进行开发,等到开发完成大部分功能之后,就对项目所需资源有了定论,从而可以根据实 际情况进行降档选择(当然极少数情况可能还需要升档),通过此方法,找到最合适的 STM32 型号。 整个选型工作大家可以在正点原子开发板上进行验证,一般我们开发板都是选择容量比较 大/资源比较多的型号进行设计的,这样可以免去大家自己设计焊接验证板的麻烦,加快项目开 发进度。一些资深工程师,对项目要求认识比较深入的话,甚至都不需要验证了,直接就可以 选出最合适的型号,这个效率更高。当然这个需要长期积累和多实践,相信只要大家多学习, 多实践,总有一天也能达到这个级别。 STM32 设计任何 MCU 部分的原理图设计,其实都遵循:最小系统 + IO 分配 的设计原则。 STM32F407 资源简介 数据手册在官网就可以下载:https://www.stmcu.org.cn/ STM32F407ZGT6.pdf 数据手册是针对 STM32F407 系列的数据手册,主要包括 8 个章节。 最小系统就是保证 MCU 正常运行的最低要求,一般是指 MCU 的供电、复位、晶振、BOOT 等部分。STM32F407 的最小系统需求如表 2.3.4.4 所示: IO 分配就是在完成最小系统设计以后,根据项目需要对 MCU 的 IO 口进行分配,连接不 同的器件,从而实现整体功能。比如:GPIO、IIC、SPI、SDIO、FSMC、USB、中断等。遵循: 先分配特定外设 IO,再分配通用 IO,最后微调的原则,见表 2.3.4.5 所示: |
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